預(yù)熱器膨脹節(jié)使用經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)進(jìn)展

唐新宇

天津中材工程研究中心有限公司（300000）

0 前言

水泥工業(yè)的膨脹節(jié)是一種連接管道、設(shè)備之間，通過(guò)主體波紋管的有效變形消除連接原件之間因溫度膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致變形的設(shè)備。水泥燒成系統(tǒng)特別是窯尾預(yù)熱器上裝設(shè)有大量的膨脹節(jié)。膨脹節(jié)若是損壞，會(huì)造成漏風(fēng)、電耗煤耗增加等問(wèn)題。膨脹節(jié)一般不設(shè)置專門的設(shè)備平臺(tái)，維護(hù)難度較大，具有一定的危險(xiǎn)性。水泥廠最容易損壞的膨脹節(jié)是分解爐與煙室之間的膨脹節(jié)，當(dāng)生料煤粉中硫堿含量較高時(shí)，膨脹節(jié)非常容易形成結(jié)皮。生產(chǎn)中，常用高壓水槍清理結(jié)皮，但是這樣做容易造成膨脹節(jié)損壞。因此，提高膨脹節(jié)的使用壽命是水泥行業(yè)的一項(xiàng)迫切需求。

1 水泥廠膨脹節(jié)的一些使用經(jīng)驗(yàn)

我國(guó)水泥廠的煙室分解爐膨脹節(jié)，多數(shù)設(shè)置在分解爐下部椎體低端直徑最小處。這樣設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是膨脹節(jié)直徑最小，成本最低；缺點(diǎn)是與煙室距離過(guò)近，高壓水槍清理結(jié)皮時(shí)極易造成常溫水流高速?zèng)_擊高溫的膨脹節(jié)。李海雁[1]將膨脹節(jié)的安裝位置提升到分解爐下部椎體的中部，并相應(yīng)擴(kuò)大膨脹節(jié)的尺寸后，大幅度降低了被高壓水槍沖刷的概率，膨脹節(jié)內(nèi)部的耐火材料和膨脹節(jié)鋼板的損壞程度大幅度下降，提高了膨脹節(jié)的使用壽命。

為了清理膨脹節(jié)內(nèi)部的結(jié)皮，劉強(qiáng)[2]自制煙室分解爐膨脹節(jié)，并在膨脹節(jié)上設(shè)置了捅灰孔，可以有效清理結(jié)皮，也不會(huì)對(duì)膨脹節(jié)造成較大的破壞，同時(shí)成本較低，簡(jiǎn)單易行，制作速度較快，但是自制膨脹節(jié)由于沒(méi)有波紋管存在一定漏風(fēng)問(wèn)題。黃元太[3]為了解決生產(chǎn)過(guò)程中不停窯修復(fù)膨脹節(jié)的問(wèn)題，在膨脹節(jié)密封板外添加硅酸鋁纖維氈強(qiáng)化密封效果，用碳硅鎳復(fù)合板固定，再用加壓板壓實(shí)，可以大幅度減輕漏風(fēng)，同時(shí)可以在線修復(fù)不影響生產(chǎn)，而且工程量較少，施工時(shí)間短，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 新型膨脹節(jié)開(kāi)發(fā)

新型膨脹節(jié)的主要設(shè)計(jì)思路有兩個(gè)，一個(gè)是盡量減少波紋管破損后的漏風(fēng)情況；另一個(gè)是通過(guò)其他方式分擔(dān)膨脹節(jié)的受力。成良軍[4]為解決煙室與分解爐縮口的膨脹節(jié)波紋管破損后粉塵漏出影響生產(chǎn)的問(wèn)題，在原有膨脹節(jié)外圍預(yù)支了2層Q235材質(zhì)的定制圓筒，圓筒之間互相為L(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，并在圓筒中間壓實(shí)耐高溫纖維棉。這樣既保護(hù)了膨脹節(jié)，也能有效隔熱，保證各隔層的高溫膨脹，使膨脹節(jié)的使用壽命延長(zhǎng)。崔恒波[5]為了降低膨脹節(jié)的成本，用非金屬膨脹節(jié)替代金屬膨脹節(jié)，用玻璃纖維、陶瓷纖維、帆布替代波紋管作為膨脹變形片，降低了成本，延長(zhǎng)了使用壽命，還減少了設(shè)備重量，并具備在線更換的能力。柳俊林[6]用巖棉板包裹波紋管，在巖棉外增加硅膠板，不僅解決了金屬膨脹節(jié)在使用幾年后逐漸出現(xiàn)破損、漏風(fēng)、漏料等嚴(yán)重問(wèn)題，而且安裝方便，維修容易，成本低廉，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。祝志剛[7]增加了強(qiáng)化板、固定環(huán)、拉桿來(lái)分擔(dān)波紋管的受力，用硅酸鋁纖維棉增強(qiáng)密封效果，工作可靠、性能優(yōu)良。何秀苗[8]給膨脹節(jié)增加了液壓驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)壓力傳感器判斷壓力狀態(tài)，調(diào)整膨脹節(jié)的伸縮，大幅度降低傳統(tǒng)膨脹節(jié)自動(dòng)伸縮頻繁而導(dǎo)致使用壽命下降的缺點(diǎn)，此外還給膨脹節(jié)增加導(dǎo)軌限定移動(dòng)范圍。

3 結(jié)語(yǔ)

水泥廠目前多在膨脹節(jié)外包裹保溫與密封材料，改變膨脹節(jié)安裝位置，設(shè)置捅灰孔，以延長(zhǎng)膨脹節(jié)的使用壽命，降低成本。新的膨脹節(jié)設(shè)計(jì)研究一方面注重保護(hù)材料，另一方面減少膨脹節(jié)的受力，通過(guò)外力減弱膨脹節(jié)受力的方式，比較有發(fā)展前途。